- 二一组卷

题型：综合题题类：常考题难易度：普通

浙江省台州市2019-2020学年高二下学期物理期末教学质量评估试卷

AMS（阿尔法磁谱仪）可以在太空中寻找反物质和暗物质，探索宇宙起源的奥秘，是人类在太空中进行的最大规模的科学实验。这种“太空粒子探测器”的工作过程分加速、偏转和收集3个环节，科研人员在攻关阶段经历了如下的探索：如图(1)所示，辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面，圆心为O，外圆弧面AB的半径为L，内圆弧面CD的半径为 $\text{[math]}$ ，内外圆弧面的电势差为U。足够长的收集板MN平行边界ACDB，O到MN的距离OP为L。假设太空中漂浮着质量为m，电量为q的带正电粒子，他们均匀地附着在AB圆弧面上，并被加速电场从静止开始加速，不计粒子受到其它星球的引力和粒子间的相互作用。

（1）、求粒子到达O点时速度v₀的大小；

（2）、如图(2)所示，若在边界ACDB和MN之间加一竖直向上的匀强电场，场强大小为E，求在匀强电场中运动时间最短的粒子打在MN时上的位置与P的距离；

（3）、如图(3)所示，在边界ACDB和MN之间加一半径为 $\text{[math]}$ 的圆形有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，若与CD边成60°角方向进入磁场的粒子，恰能打到P点，求磁场的磁感应强度大小以及垂直CD边方向进入磁场的粒子打到收集板上的位置与P的距离。

举一反三

两块水平平行放置的导体板如图甲所示，一个电子（质量为m、电荷量为e）由静止开始，经电压为U₀的电场加速后射入两板之间，若两板均不带电时，电子通过两板之间的时间为3t_0.。当在两板间加如图乙所示的周期为2t₀、幅值恒为U₀的周期性电压时，电子在t=0时刻沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。对于电子在极板之间的运动，以下说法正确的是（不计电子重力）∶（　　）

如图所示，在平面直角坐标系xOy中， $\text{[math]}$ 四点的坐标分别为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 内（包含边界）有垂直坐标平面向里的匀强磁场（磁感应强度大小B未知）；第Ⅰ、Ⅳ象限（含y轴）存在电场强度大小相同的匀强电场，方向分别沿y轴负方向和正方向。质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子在坐标平面内从P点沿与x轴负方向成θ角的方向射入第Ⅰ象限，经电场偏转后从Q点以速率 $\text{[math]}$ 垂直y轴射进磁场，经磁场偏转后恰好未从SK边界射出磁场，然后粒子分别第二次通过x轴、y轴。粒子重力不计，整个装置处于真空中。

如图所示，比荷相同、重力不计的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两个带电粒子，从同一位置水平射入竖直向下的匀强电场中， $\text{[math]}$ 粒子打在 $\text{[math]}$ 板的 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 粒子打在 $\text{[math]}$ 板的 $\text{[math]}$ 点，则（　　）

下列关于静电除尘的说法正确的是（　　）

某小组基于“试探电荷”的思想，设计了一个探测磁感应强度和电场强度的装置，其模型如图所示．该装置由粒子加速器、选择开关和场测量模块 $\text{[math]}$ 图中长方体区域 $\text{[math]}$ 组成。 $\text{[math]}$ 为场测量模块的中截面。以 $\text{[math]}$ 中点 $\text{[math]}$ 为坐标原点， $\text{[math]}$ 方向为 $\text{[math]}$ 轴正方向，在 $\text{[math]}$ 平面上建立 $\text{[math]}$ 平面直角坐标系。

带电粒子经粒子加速器加速后可从 $\text{[math]}$ 点沿 $\text{[math]}$ 轴正方向射入。选择开关拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启垂直于 $\text{[math]}$ 平面的待测匀强磁场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 区间标有刻度线用于表征磁感应强度的大小和方向；拨到 $\text{[math]}$ 挡可在模块内开启平行于 $\text{[math]}$ 轴的待测匀强电场，长为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 区间 $\text{[math]}$ 标有刻度线用于表征电场强度的大小和方向。带电粒子以速度 $\text{[math]}$ 入射，其质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ ，带电粒子对待测场的影响和所受重力忽略不计。